悬索桥长吊索更换施工与吊索系统养护

2021-01-08管学文

工程技术研究 2020年23期

关键词：吊索主缆销轴

管学文

（江苏润扬大桥发展有限责任公司，江苏镇江 212000）

1 悬索桥长吊索更换具体施工

1.1 施工平台准备

考虑施工的安全性和便捷性，采用移动式平台作为吊索更换的主缆端施工平台。

1.2 安装挂篮作业平台

由于挂篮较大，为了方便运输，将挂篮分成3个部分，即左吊篮、右吊篮和行走装置。运输车辆运输至桥面后，利用汽车吊在第三车道完成施工挂篮的拼装，并通过汽车吊直接将挂篮安装至索夹位置，将牵引钢丝绳一端系于挂篮上方索夹上，利用挂篮上安装的卷扬机拖拽挂篮缓慢移动至工作位置，将挂篮固定在主缆上。

1.3 临时索夹安装

利用卷扬机将临时索夹吊运至挂篮位置，用5t手拉葫芦调整索夹位置，安装索夹螺栓，手动预紧索夹螺栓，最后利用螺栓拉伸器对索夹螺栓进行紧固。

（1）卷扬机就位。将5t卷扬机布置于人行检修道上，卷扬机四脚焊接限位板，保证卷扬机牢靠，在需安装临时索夹位置下方设置转向滑轮。为了防止钢丝绳污染主缆，卷扬机钢丝绳采用镀锌钢丝绳。

（2）临时索夹的上半幅安装。用卷扬机将临时索夹吊运至施工平台位置，再利用手拉葫芦将索夹吊起，解除卷扬机钢丝绳，利用手拉葫芦调整索夹位置，将索夹吊装至安装位置临时固定。

（3）临时索夹的下半幅安装。利用卷扬机将下半幅索夹吊运至挂篮位置，并利用手拉葫芦调整索夹位置，安装索夹螺栓，手动预紧索夹螺栓。

（4）临时索夹螺栓预紧。利用螺栓拉伸器对索夹螺栓进行紧固，紧固力为355kN，防止索夹滑移。采用液压螺栓拉伸器对永久索夹螺栓预紧力进行补充，使索夹螺栓预紧力不低于设计预紧力，以满足吊索更换过程中索夹抗滑移要求。

1.4 临时吊索安装

汽吊将临时吊索放入索盘中，利用卷扬机将临时索上端叉耳段吊至安装位置，利用手拉葫芦调整，完成临时吊索上叉耳销轴的安装。清理更换吊索上下叉耳及销轴上的密封胶以及铁锈，并在销轴外表面喷涂螺栓松动剂，方便后续销轴的顺利拆卸。

1.5 临时吊索张拉

现场搭设脚手架作为临时施工作业平台，四周用隔离栅作为防护，并在张拉前安装张拉杆、锚索计、千斤顶等张拉工装，张拉时同步启动油泵千斤顶，分级张拉临时吊索（见图1）。

图1 临时索分级张拉

1.6 安装顶推工装

在待更换吊索下端锚杯上端安装顶推反力架、张拉杆、撑脚、千斤顶等顶推工装，安装完成后调整千斤顶的水平度和垂直度。

1.7 旧索拆除

用千斤顶顶推反力架，将力施加给下端锚杯来拽拉旧索，使吊索部分内力为零，叉形耳板及销轴处于无应力状态（在旧索顶推过程中，观测更换吊索的情况，并不断敲击下耳板中销轴，根据吊索弯曲状况以及销轴声音判断更换吊索索力状况，直至敲出下端销轴或达到吊索拆卸状态），拆除销轴。由于该桥已运行10年多，销轴与耳板存在一定锈蚀情况，导致销轴无法卸出，因此需采用钳型反力架进行销轴拆除工作，在钳型反力架内安装千斤顶，并利用千斤顶将销轴顶出。提升旧索，将旧索上耳板中的销轴敲出，用汽车吊取出旧索下锚头，卷扬机吊住上锚头，缓慢下放卷扬机，并利用汽吊辅助旧索，下放至桥面检修通道内。

1.8 新吊索安装

利用卷扬机、汽车吊起吊新索上端叉耳至挂篮位置，再利用手拉葫芦，调整上端叉耳的位置，上端叉耳销轴孔与索夹销轴孔处于同心位置时，安装销轴及挡板，完成上端叉耳的安装。下端叉耳的安装需要利用原销轴拆除工装来进行张拉安装，安装完顶推工装后，用千斤顶顶推反力架，将力施加给下端锚杯以拽拉新索，在叉形耳板销轴孔与梁端锚板销轴孔处于同心位置时，完成下端叉耳的安装。

1.9 临时吊索、施工挂篮等的拆除

利用手拉葫芦拆除张拉千斤顶及张拉工装；拆除临时吊索上端销轴，利用卷扬机下放临时索，并利用展索小车将临时吊索放置在桥面检修道区域；在吊车的辅助下完成临时吊索的打盘；利用螺栓拉伸器，拉松螺母，依次拆除下索夹、上索夹，利用卷扬机将索夹下放至桥面检修道区域。

2 悬索桥吊索系统检查与养护

2.1 悬索桥检查

（1）锚碇检查。工作人员需检查锚碇与锚杆等构件的紧固情况与清洁程度，重点检查是否存在部件松动现象、表面是否有残留物质或产生锈迹。同时，依次检查除湿器运行工况与锚洞情况，并记录洞内温湿度与设备运行参数。

（2）加劲梁检查。工作人员需依次检查各处桁架节点情况，包括螺栓紧固程度、节点结构完好性、焊缝边是否存在脱开现象以及构件表面清洁度与漆层情况等。

（3）主缆及吊索检查。维修养护人员需检查由主缆所组成的钢丝束的完好情况，以及是否存在钢丝束断裂或老化速度加快的问题。随后，记录并检查吊索的表面封闭情况与结构破损情况。最后，检查各处连接件的紧固情况以及是否存在变形现象。

（4）索鞍检查。工作人员需检查索鞍部件是否产生滚轴歪斜、挤压变形、表面锈蚀、错位卡死等现象，并记录质量缺陷。

（5）桥塔检查。桥塔部位常见质量通病包括蜂窝麻面、接口开裂以及局部破损。因此，工作人员应重点检查桥塔部位是否出现以上质量通病。

2.2 锚室养护

在锚室养护环节，应根据具体情况采取相应的养护措施。例如，在锚室内空气湿度超过50%时，则检查室内区域是否存在渗水、积水问题，排出积水，配置恒湿设备，并对积水来源进行封堵处理。又如，对锚室墙壁裂纹开展灌浆修补作业。当锚头、锚杆等构件存在锈蚀问题时，及时开展构件除锈作业，清除表面残留锈迹，均匀涂刷一定厚度的防腐涂层。定期对所配置恒温与恒湿设备开展拆机检修工作，更换磨损过于严重的元器件，清理设备外壳结构，检查并修复各类故障问题。

2.3 主缆养护

在主缆养护环节，如出现主缆移位现象且所产生线形变化难以恢复时，工作人员需有针对性地制订线形调整计划，调整主缆位置与形状，确保各处索股均处于受力均匀状态。在索股产生受力偏差现象时，调整索股索力。以季度或月度为间隔周期，定期检查主缆防护层结构的完好程度。当检查到防护层存在表层裂缝、缠丝破损等问题时，针对性地开展养护工作，如修补表面裂缝或裂纹。在必要情况下，可更换主缆防护层或将其切开检查主缆里层情况。而在螺帽出现锈死问题时，工作人员可使用铁锤轻轻敲击螺母，待螺母松动后，再将其拆卸。而在锈蚀程度过于严重时，可使用气焊机，对螺母进行加热处理，螺丝在加热过程中将产生受热膨胀反应。随后，工作人员应向螺丝滴少量油体，由于螺丝遇冷后将产生收缩现象，因此螺母与丝杆的间隙会变大。定期对各处金属结构开展涂漆与打油作业，在必要情况下，可更换全新的扶手索两端锚固件。

2.4 吊索养护

定期对各部件开展涂漆作业，均匀涂刷一定厚度的防腐漆层，检查吊索钢丝数量与老化破损程度。如断丝数量占比超过5%或大量钢丝老化程度过于严重，则应直接更换全新的吊索。在锚头与索夹出现结构裂缝、严重损坏问题时，将其更换即可。在开展吊索更换作业时，为保障作业安全，工作人员应逐根更换吊索，将同时更换数量控制在3根以下，并定期清除主缆以及索夹间隙处的污渍与各类杂质。例如，在润江长江公路大桥工程中，工作人员以原旧索上下耳孔板距离为主要依据调整新索距离，使用千斤顶等设备对临时吊索进行张拉处理，并采用顶推法拆除旧有吊索，确保特定部位吊索内力为零，且销轴与耳板稳定保持无应力状态。同时，由于该桥梁使用年限较长，工作人员需轻轻敲击耳板中的销轴，在销轴松动后，再使用千斤顶将其顶出，最后使用专用密封胶对耳板销轴部位进行防腐处理。

2.5 桥塔养护

在多数悬索桥工程中，桥塔养护工作内容为索鞍以及桥塔部位，应重点对桥塔结构开展补漆作业，清除原有破损严重的漆层，重新涂刷防腐漆层；清理主鞍座及周边区域部位；清除所附着灰尘、污渍，并拧紧螺帽及螺栓等配件。如配件出现腐蚀现象，则开展除锈作业，或直接更换全新的配件。对索鞍开展线形检测工作，检查索鞍是否出现移位现象以及实际位置与设计位置间的偏差值，如差值超过最大允许范围则对索鞍采取复位措施。在出现雨雪天气时，应提前检查并完善桥塔及索鞍部位的防水情况。

2.6 钢桁梁养护

桁梁焊缝处如果出现疲劳裂纹问题，应在短时间内修复处理缺陷部位，避免裂纹受到应力与环境因素影响而持续扩展，并定期开展钢桁梁补漆与除锈作业。若漆层破损程度较为轻微，则直接在原有漆层基础上补漆即可。当破损情况不严重时，可不开展补漆作业，但需对各部位漆层破损程度进行记录、跟踪监测。而在钢桁梁防腐漆层破损过于严重或漆层大范围剥落时，则必须铲除原有漆层，并重新涂刷防腐漆层。